fisika xi

1. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
SMA KRISTEN SATYA WACANA
(LABORATORIUM UKSW)
Jl. Diponegoro 52–60, Salatiga. 50711 – Indonesia
Telp. ( 0298 ) 323652, Fax. (0298) 312713
Home page : http://www.smalab.sch.id
Email : sekolahlab@gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
MATA PELAJARAN FISIKA SMA
MATA PELAJARAN : FISIKA
BAHAN KAJIAN : DINAMIKA ROTASI &
KESEIMBANGAN BENDA TEGAR
KELAS - PEMINATAN : XI - MIPA
SEMESTER : 1
TAHUN PELAJARAN : 2020 / 2021
GURU MATA PELAJARAN : Samuel Joko Nursito, S.Pd.

2. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
LEMBAR PENGESAHAN RPP
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran : FISIKA
Kelas - Peminatan : XI - MIPA
Semester : 1
Tahun Pelajaran : 2020 / 2021
Guru Mata Pelajaran : Samuel Joko Nursito, S.Pd.
Dinyatakan telah diperiksa dan disetujui oleh Kepala SMA Kristen Satya
Wacana Kota Salatiga. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Fisika Kelas
XI-MIPA ini dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Mengetahui / Menyetujui, Salatiga, 24 Juni 2020
Kepala SMA Kristen Satya Wacana Guru Mata Pelajaran Fisika XI-MIPA
Bambang Irawan, S.Pd. Samuel Joko Nursito, S.Pd.

3. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah SMA KRISTEN SATYA WACANA
Mata Pelajaran Fisika
Bahan Kajian Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar
Kelas / Semester XI-MIPA / 1
Alokasi Waktu 12 x 45 menit ( Pertemuan 1 s.d. 6 )
A. Kompetensi Inti :
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural
dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan
wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. Kompetensi Dasar :
3.1 Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut
pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-hari
4.1 Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan keseimbangan benda
tegar
C. Indikator :
1. Mengamati demonstrasi mendorong benda dengan posisi gaya yang berbeda-
beda untuk mendefinisikanmomen gaya.
2. Mendiskusikan penerapan keseimbangan benda titik, benda tegar dengan
menggunakan resultan gaya dan momen gaya, penerapan konsep momen
inersia, dinamika rotasi, dan penerapan hukum kekekalan momentum pada
gerak rotasi.
3. Mengolah data hasil percobaan ke dalam grafik, menentukan persamaan grafik,
menginterpretasi data dan grafik untuk menentukan karakteristik keseimbangan
benda tegar
4. Mempresentasikan hasil percobaan tentang titik berat
D. Tujuan Pembelajaran :
1. Peserta Didik dapat memformulasikan pengaruh torsi pada sebuah benda dalam
kaitannya dengan gerak rotasi benda tersebut.
2. Peserta Didik dapat memakai analogi hukum II Newton tentang gerak translasi
dan gerak rotasi.
3. Peserta Didik dapat menggunakan konsep momen inersia untuk berbagai bentuk
benda tegar.
4. Peserta Didik dapat memformulasikan hukum kekekalan momentum sudut pada
gerak rotasi.

4. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
5. Peserta Didik dapat menerapkan konsep titik berat benda dalam kehidupan
sehari-hari.
E. Materi Pembelajaran :
1. Momen Gaya dan Momen Inersia
a. Momen Gaya
b. Resultan Momen Gaya
c. Momen Kopel
d. Momen Inersia
2. Dinamika Gerak Rotasi
a. Momentum Sudut dan Impuls Sudut
b. Hukum Kekekalan Momentum Sudut
c. Momentum Sudut Benda Tegar
d. Dinamika Rotasi pada Batang, Silinder dan Bola
e. Energi Kinetik dan Hukum Kekekalan Energi
f. Menggelinding Tanpa Slip
3. Keseimbangan Benda Tegar
4. Titik Berat Benda
a. Titik Berat Benda Homogen
b. Titik Pusat Massa
c. Jenis-Jenis Keseimbangan
F. Metoda Pembelajaran :
Metode pembelajaran yang digunakan yaitu eksperimen, tanya jawab, ceramah,
diskusi informasi, pemberian tugas kelompok dan individu.
G. Strategi Pembelajaran :
Pendekatan pembelajaran yang digunakan adalah pemahaman konsep dan
keterampilan proses.
Pertemuan ke-1 : Momen Gaya (Torsi)
(Alokasi Waktu 2x45’)
MENGAMATI
Kegiatan Awal : (Alokasi 15’)
1. Guru mengajukan pertanyaan : apa jenis gerak pintu saat dibuka atau ditutup?
2. Mana yang lebih ringan : jika tangan mendorong di ujung dekat handle pintu atau
di tengah daun pintu?
3. Guru menyiapkan penggaris/mistar kayu 1 m, beberapa penumpu berbentuk
segitiga, beberapa beban balok atau anak timbangan. Kegiatan secara berkelompok
atau bergantian.
MENCOBA
Kegiatan Inti : (Alokasi 45’)
1. Guru mengarahkan Peserta Didik untuk melakukan pengamatan dengan
menggunakan papan dan beban untuk memahami momen gaya atau torsi. Peserta
Didik menggunakan berbagai variasi beban untuk mendapatkan keseimbangan dan
mencatat hasil pengamatan.

5. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
2. Setelah selesai kegiatan praktikum Peserta Didik mendiskusikan besaran yang
berpengaruh untuk mendapatkan keseimbangan pada percobaan tersebut.
3. Guru melakukan tanya jawab dengan Peserta Didik mengenai hasil pengamatan
dan diskusi Peserta Didik, serta mengarahkan/menunjukkan kekurangan dari
kesimpulan Peserta Didik.
4. Guru menjelaskan pengertian momen gaya :  = F x l
5. Guru menjelaskan arah momen gaya sebagai vector, memakai perkalian silang atau
kaidah tangan kanan.
6. Guru memberi contoh soal untuk menentukan besar dan arah momen gaya.
MENGINFORMASIKAN
Kegiatan Akhir : (Alokasi 30’)
Guru memberi tugas individu kepada Peserta Didik untuk mengerjakan soal berikut :
1. Pada gambar berikut tentukan resultan momen gaya jika pusat rotasinya di :
a. titik A
b. titik D
2. Lihat gambar :
Batang OP beratnya 20 N dan panjangnya 1,2 m pada ujung P diberi beban 2
Kg dan ujung O dikaitkan pada tembok memakai engsel. Agar batang tetap
horisontal ujung P diikat tali yang dikaitkan di tembok. Tentukan :
a. Momen gaya oleh berat batang terhadap titik O
b. Momen gaya oleh berat beban terhadap titik O
c. Tegangan Tali
Pertemuan ke-2 : Momen Inersia
(Alokasi Waktu 2x45’)
Kegiatan Awal : (Alokasi 10’)
1. Guru menyiapkan beberapa model sistem untuk menunjukkan besaran momen
kopel.

6. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
2. Dengan memakai gambar Guru mengajukan pertanyaan : apa pengaruh jika dua
gaya sama besar dan berlawanan arah bekerja pada sebuah benda tetapi bekerja
pada titik tangkap yang tidak sama.
Kegiatan Inti : (Alokasi 45’)
1. Guru mendemonstrasikan peristiwa timbulnya momen kopel, serta
menjelaskan/merumuskan besaran momen kopel.
2. Guru memberi contoh soal dan penyelesaiannya agar pengertian momen kopel
lebih dipahami Peserta Didik.
3. Guru mendefinisikan momen inersia dan merumuskan secara teoritis untuk
berbagai bentuk benda tegar.
I =  m.r2
→ sistem/benda dianggap berbentuk titik; I =  r2
dm → benda tidak
berbentuk titik
4. Guru memberi contoh untuk menentukan momen inersia batang homogen yang
diputar salah satu ujungnya, memakai I =  r2
dm
5. Guru memberi informasi rumus momen inersia untuk benda berbentuk silinder
pejal/berongga dan bola pejal/berongga.
Kegiatan Akhir : (Alokasi 35’)
Guru memberi tugas kepada Peserta Didik untuk menentukan momen inersia :
a. batang homogen yang diputar dengan sumbu putar terletak pada pusat massa
b. batang homogen yang diputar dengan sumbu putar terletak di ujung batang
Pertemuan ke-3 : Dinamika Rotasi
(Alokasi Waktu 2x45’)
Kegiatan Awal : (Alokasi 15’)
1. Guru mengajukan pertanyaan kepada Peserta Didik : apa perbedaan antara momen
gaya dan momen inersia?
2. Peserta Didik diminta mengingat lagi rumus momen inersia batang homogen, benda
berbentuk silinder pejal/berongga dan bola pejal/berongga.
Kegiatan Inti : (Alokasi 45’)
1. Guru meminta Peserta Didik membuat tabel hubungan antara gerak translasi dan
gerak rotasi seperti berikut :
Garak Translasi Gerak Rotasi Hubungan
Jarak s Posisi Sudut  S = .R
Kecepatan v Kecepatan Sudut  v = .R
Percepatan a Percepatan Sudut  a = .R
massa m Momen Inersia I I =  m.r2
Gaya F = m.a Momen Gaya   = I .
Energi Kinetik
Ek =
½.m.v2
Energi Kinetik
Rotasi
Ek =
½.I.2
Ek total =
½.( 1 + k ).m.v2
Momentum p = m.v Momentum Sudut L = I.
L = r x p
L = m.v.r
L = m.r2


7. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
2. Guru meminta salah satu Peserta Didik menulis di papan tulis hubungan yang
dipakai untuk Hukum Kekekalan Momentum pada gerak translasi.
3. Dengan memakai analogi Hukum Kekekalan Momentum pada gerak translasi, Guru
meminta Peserta Didik yang lain untuk menentukan hubungan Hukum Kekekalan
Momentum Sudut.
4. Guru melengkapi/menyimpulkan pada Hukum Kekekalan Momentum Sudut berlaku
hubungan:
L1 = L2
I.1 = I.2
Kegiatan Akhir : (Alokasi 30’)
Guru memberi soal-soal pemakaian Hukum Kekekalan Momentum Sudut pada penari
balet untuk menentukan perubahan energi kinetik rotasi.
Pertemuan ke-4 : Hukum Newton II pada Dinamika Rotasi
(Alokasi Waktu 2x45’)
Kegiatan Awal : (Alokasi 10’)
Guru mempersiapkan sebuah katrol berupa silinder pejal dan dua beban yang
digantung pada katrol memakai tali. Seperti gambar berikut :
Kegiatan Inti : (Alokasi 60’)
1. Guru mendemonstrasikan untuk melihat arah perputaran katrol jika beban
dilepaskan.
2. Guru mengajak Peserta Didik untuk menganalisa hubungan-hubungan berikut :
1 = F1 x r = w1.R = m1.g.R
2 = F2 x r = w2.R = m2.g.R
I = ½.M.R2
→ katrol sebagai silinder pejal
a = .R →  = (a/R)
3. Guru mengajak Peserta Didik memakai Hukum Newton II pada gerak rotasi untuk
menentukan percepatan linier sebagai berikut :

8. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
  = I .
2  1 = ½.M.R2
.(a/R)
m2.g.R  m1.g.R = ½.M.R.a
m2.g  m1.g = ½.M..a
( m2  m1 ).g = ½.M..a
2 1
2.(m m ).g
a
M


Kegiatan Akhir : (Alokasi 20’)
Guru memberikan soal untuk katrol dengan satu beban dan dua beban.
Pertemuan ke-5 : Keseimbangan Benda Tegar
(Alokasi Waktu 2x45’)
Kegiatan Awal : (Alokasi 10’)
1. Guru menyandarkan penggaris kayu/mistar pada tembok kelas dan menanyakan
apakah penggaris tersebut seimbang?
2. Guru bertanya apa syarat terjadinya keseimbangan?
Kegiatan Inti : (Alokasi 45’)
1. Guru menggambarkan sistem seperti berikut untuk menentukan syarat keseimbangan
titik P.
2. Guru mengajak Peserta Didik memakai syarat keseimbangan titik :  Fx = 0 dan  Fy
= 0 untuk menentukan tegangan tali T.
3. Guru menambahkan syarat keseimbangan :   = 0
4. Guru memberi contoh soal dan penyelesaian dengan memakai syarat keseimbangan
:  Fx = 0 ,  Fy = 0 dan   = 0

9. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
Kegiatan Akhir : (Alokasi 35’)
Guru menutup pertemuan dengan memberikan soal keseimbangan batang yang
bersandar pada tembok licin dan bertumpu pada lantai kasar.
Pertemuan ke-6 : Titik Berat
(Alokasi Waktu 2x45’)
Kegiatan Awal : (Alokasi 10’)
Guru menyuruh Peserta Didik dalam kelompok menyiapkan : karton, benang, statif,
beban gantung, gunting/cutter untuk melakukan praktikum menentukan titik berat.
Kegiatan Inti : (Alokasi 50’)
1. Guru menyuruh tiap kelompok untuk menggambar dan memotong 6 bentuk karton
seperti berikut :
2. Peserta Didik dalam kelompok menentukan letak titik berat dengan memakai
bantuan benang, beban gantung, statif dan penggaris.
3. Guru menginformasikan bahwa titik berat benda berbentuk bidang datar dapat
ditentukan dengan memakai hubungan :
1 1 2 2
o
1 2
A .x A .x ...
x
A A ...
 

 
dan
1 1 2 2
o
1 2
A .y A .y ...
y
A A ...
 

 
4. Guru menginformasikan pemakaian tanda (+) atau () sesuai bentuk benda di atas.
5. Guru meminta Peserta Didik untuk menandai titik-titik koordinat pada karton yang
sama, dan menghitung letak titik berat dengan memakai hubungan di atas.
Kegiatan Akhir : (Alokasi 30’)
1. Guru meminta Peserta Didik untuk membandingkan letak titik berat yang diperoleh
melalui percobaan dan melalui perhitungan.
2. Guru memberi soal menentukan letak titik berat gabungan antara silinder pejal dan
kerucut.

10. RPP Dinamika Rotasi & Keseimbangan Benda Tegar Fisika SMA XI-MIPA
H. Alat / Sumber Belajar :
1. Sumber Belajar : Buku Fisika untuk SMA Kelas XI
2. Alat-alat : mistar, karton, gunting, statif, benang, beberapa beban, katrol, balok
pejal, silinder pejal, bola pejal, kerucut pejal, batang.
I. Penilaian :
- Teknik : Tugas individu, tugas kelompok, penilaian kinerja
- Bentuk Instrumen : Tes tertulis, laporan praktikum
- Norma Penilaian :
1. Penilaian kinerja praktek (individual) dan penilaian laporan praktikum
(kelompok).
2. Nilai Ulangan Harian Tertulis :
Skor Pilihan Ganda
Nilai = .70 (Jumlah Skor Soal Uraian)
10
 

 
 
Mengetahui / Menyetujui, Salatiga, 24 Juni 2020
Kepala SMA Kristen Satya Wacana Guru Mata Pelajaran Fisika XI-MIPA
Bambang Irawan, S.Pd. Samuel Joko Nursito, S.Pd.